DMTO-Ⅱ装置中碱洗塔化学清理的初探

阎伟华，刘 恒，张 伟，梁科红

(蒲城清洁能源化工有限责任公司，陕西 蒲城 715501)

蒲城清洁能源化工有限责任公司是增加了C4+裂解工艺的DMTO-Ⅱ示范装置，设计年操作7200 h，生产33万t/a聚合级乙烯和35.9万t/a聚合级丙烯的产品。

经与供应商、设计人员等的多方商讨、研究，为达到高效快速的清洗目的[1]，决定对碱洗塔进行化学清洗，清洗达到了一定的效果，取得的经验，值得同行借鉴。

1 DMTO-Ⅱ工艺中脱除酸性气体

DMTO反应混合气中含CO2等酸性杂质气体。CO2在低温下易结成干冰，堵塞管道和设备；并且CO2等酸性气体的沸点与乙烯、丙烯等烃类的沸点接近，如果不脱除，会进入分离单元的最终产品中，因此必须脱除酸性气体。

DMTO-Ⅱ工艺采用NaOH溶液洗涤反应混合气脱除酸性气体。在洗涤过程中，NaOH和反应气中的酸性气体发生化学反应，生成碳酸盐溶于废碱中，从而除去这些酸性气体，CO2可以除净到1ppm以下，主要化学反应方程式为：

2NaOH + CO2= Na2CO3+ H2O

NaOH + CO2= NaHCO3

2 碱洗塔化学清洗的目的

在碱洗塔运行过程中，塔盘会发生结垢现象，特别是塔下部弱碱段，塔盘结垢更为严重。这些累积的垢物通过水洗+蒸煮，清理干净的难度较大，需要开塔人工进行清理，操作难度大，而且存在一定的安全隐患和环保风险。

采用化学清洗的方式对碱洗塔进行清洗，可以将大量较轻组份如芳烃苯等及顽固黄油聚合物去除，缩短置换清理时间，并达到快速进入的条件，同时，消除存在的安全隐患和环保风险。

3 碱洗塔化洗药剂

3.1 化洗药剂

清洗剂型号：NALCO-EC9427A；清洗剂用量：3 t；碱洗塔容积：541.8 m3。

3.2 清洗剂特性

(1)水溶性产品，既可随蒸汽清洗，也可加注在水中进行水洗；

(2)通过促进油在水相的亚稳乳液形成，达到清洗目的；

(3)不含苯酚及磷酸盐化合物(如烷基酚聚氧乙烯醚)、自由胺、重金属及卤素，并可生物降解；

(4)将塔盘表面形成的顽固垢物脱除，使塔盘上浮阀清洗[2]后活动自如，且能快速脱除系统中的烃类蒸汽达到快速进入的条件；

(5)为了避免清洗过程中的发泡，备少量消泡剂(NALCO-EC9052A)。

4 碱洗塔化洗

4.1 化洗药剂加注点

(1)强碱泵P2211A/B入口导淋；

(2)中碱泵P2212A/B入口导淋；

(3)弱碱泵P2213A/B入口导淋。

4.2 化洗流程简图

图1 碱洗塔化洗流程简图

4.3 化洗清洗过程

(1)在碱洗塔(T2202)进口管线的止回阀后和塔顶出口管线法兰处，分别加装盲板，与相连的上下游设备有效隔离。

(2)引锅炉水经FV2207B向强碱段注水，强碱段水溶液溢流至中碱段和弱碱段，各段建立最低液位后，启动各段循环泵进行循环。

(3)清洗剂EC9427A，经风动泵送入强碱、中碱、弱碱循环泵入口导淋，分别加注0.5、1、1.5 t。

(4)各碱段持续循环清洗，计划清洗时间为12～24 h，实际循环清洗48 h。

(5)通过引入减压至2.4 MPa、132℃的锅炉给水，同时，从塔釜引入一股1.2 MPa蒸汽，用于控制循环清洗时，水温度在70～80℃。

(6)清洗期间，塔釜及系统未排水置换，以保证清洗剂浓度及清洗效果。

(7)清洗结束后，清洗废水送至废碱收集池。

(8)最终，打开人孔，从强碱段、中碱段、弱碱段上部人孔，引少量水进行冲洗，以便将残留的污垢进一步置换出来。

4.4 化学清洗效果监控

清洗期间，各碱循环段，每隔2 h进行水样采集观察、分析：

(1)观察洗水中结垢物的含量；

(2)分析Fe离子含量；

当洗水颜色不再变深及Fe离子含量趋于稳定时，说明清洗已接近终点。

4.5 碱洗塔清洗液分析结果

表1 碱洗塔清洗液分析结果

4.6 碱洗塔化洗后塔盘效果

见图2。

图2 碱洗塔化洗后各段塔盘效果

5 碱洗塔化学清洗的优缺点

5.1 碱洗塔化学清洗的优点

(1)使用此方法对碱洗塔进行清理，当化学药剂的注入时，只需要使用临时气动泵+临时胶管，就可以满足运行需要，投资并不高。

(2)为了达到停车检修与碱洗塔化洗互不影响，仅需要在碱洗塔进出口各增加1块盲板，避免了介质互窜的安全风险。

(3)碱洗塔化学清洗，避免了蒸煮塔过程中，将废弃排入大气的环保风险。

5.2 碱洗塔化学清洗的缺点

(1)碱洗塔化学清洗过程中，稳定流量的循环化洗，对管道、塔内壁、塔盘等内件附着物的搅动效果不好，需要变流量的循环化洗控制。

(2)碱洗塔化洗废水排放后，需利用冲塔操作将残存在塔盘等内件表面的药剂冲洗掉，进而增强清洗效果，故化洗作业过程中要将化学清洗与冲塔操作有效结合。

(3)碱洗塔化学清洗后，启动碱液循环泵时，强碱循环泵入口滤网处被黄色砂粒装物质堵塞，需要频繁切泵清理滤网。

6 结论

(1)通过对碱洗塔化学清洗，相比水洗+蒸煮的清理方式，可以缩短至少3天的清理时间，并尽快达到系统进人的条件。

(2)碱洗塔的化学清洗探索性的实践，为碱洗塔清理提供了可参考性的借鉴。